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基于POMDP的负载均衡贪婪转发策略

计算机应用研究 2014年第5期31卷 1532-1535页

作者：温卫张衡阳江西理工大学信息工程学院江西赣州341000 空军工程大学电讯工程学院西安710077

针对贪婪地理路由协议的贪婪转发策略在业务量比较大时系统吞吐量急剧下降、网络节点能量消耗严重不平衡,缩短了系统的使用寿命,提出一种基于部分状态可观测的马尔可夫决策理论的负载均衡贪婪转发策略,设定队列长度剔除门限值,有效地控... 详细信息

针对贪婪地理路由协议的贪婪转发策略在业务量比较大时系统吞吐量急剧下降、网络节点能量消耗严重不平衡,缩短了系统的使用寿命,提出一种基于部分状态可观测的马尔可夫决策理论的负载均衡贪婪转发策略,设定队列长度剔除门限值,有效地控制传输路径上节点的队列长度,通过避开负载较重的节点来实现网络负载均衡。仿真结果表明,该算法能降低端到端时延、减少数据分组的丢失、提高网络数据传输的实时性和可靠性。

关键词：贪婪地理路由协议马尔可夫决策理论负载均衡 NS2仿真

基于表面等离子激元波导透射性能的环形滤波器设计

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光学技术 2014年第4期40卷 295-297,301页

作者：项立张衡阳湛江师范学院广东湛江524048 空军工程大学陕西西安710038

当前对表面等离子体激元(SPP)耦合性能及其传播的研究已成为这一领域急需改进的课题。为了进一步使SPP纳米器件成为可能,利用SPP波导结构设计了一种表面等离子体激元环形滤波器,建立了SPP波导结构传输模型和金属光栅SPP传输模型。透射... 详细信息

当前对表面等离子体激元(SPP)耦合性能及其传播的研究已成为这一领域急需改进的课题。为了进一步使SPP纳米器件成为可能,利用SPP波导结构设计了一种表面等离子体激元环形滤波器,建立了SPP波导结构传输模型和金属光栅SPP传输模型。透射率仿真分析表明,透射率会随着金属薄膜厚度的变化而变化,当金属薄膜厚度降低时,透射带宽会明显变窄,且透射的峰值也会降低。滤波器结构仿真结果表明,滤波器具有很强的消光效果,在具有有效谐振频率的同时可以更好地实现阻碍非谐振频率。该研究对纳米等离子激元器件的实际应用具有一定的理论和实际意义。

关键词：表面等离子体激元(SPP) 波导环形滤波器消光效果谐振频率

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航空自组网负载均衡地理路由策略

通信学报 2016年第12期37卷 67-76页

作者：郑博张衡阳王宝良赵玮空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对贪婪周边无状态路由(GPSR,greedy perimeter stateless routing)协议在航空自组网中存在难以适应高动态网络环境、易导致网络拥塞等问题,提出一种基于TTE(time to enter the communication range of the destination)的多路径流量... 详细信息

针对贪婪周边无状态路由(GPSR,greedy perimeter stateless routing)协议在航空自组网中存在难以适应高动态网络环境、易导致网络拥塞等问题,提出一种基于TTE(time to enter the communication range of the destination)的多路径流量分配负载均衡地理路由(LBGR,load balancing geographic routing)协议。该协议将TTE作为路由决策依据,具体包括分组转发策略、多路径流量分配策略和局部最优化处理策略等3种机制。进一步采用排队论对多路径流量分配策略进行了建模分析,得出了平均队长、平均等待队长、平均等待时间等性能指标的数学表达式。最后利用OMNe T++仿真平台对LBGR协议的性能进行了仿真验证,结果表明相比GPSR等协议,LBGR协议在分组传输成功率和端到端时延方面有较大幅度的提升,能够有效适应高动态航空环境。

关键词：航空自组网贪婪地理路由协议负载均衡多路径多队列局部最优化

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卫星认知无线网络中频谱感知与分配策略设计

中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4520-4528页

作者：肖楠梁俊王伟张衡阳尹泽空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对传统认知无线电频谱感知技术直接应用于卫星网络时存在感知效率低、频谱冲撞加剧的问题,提出一种适用于卫星认知无线网络的频谱感知与分配策略。该策略以卫星作为频谱感知的中心节点,利用卫星覆盖的广域性实现对多个频谱的同时检测... 详细信息

针对传统认知无线电频谱感知技术直接应用于卫星网络时存在感知效率低、频谱冲撞加剧的问题,提出一种适用于卫星认知无线网络的频谱感知与分配策略。该策略以卫星作为频谱感知的中心节点,利用卫星覆盖的广域性实现对多个频谱的同时检测;卫星在对空闲频谱的有效性进行分析后将频谱感知的最终结果告知地面认知基站,认知基站结合认知用户的业务传输需求与频谱空闲持续时长概率密度特性确定频谱可用度,从而指导认知用户选择接入最佳频谱进行业务传输。仿真结果表明:该策略能够在广域空间内实现对多个频谱状态的并行感知,提高了频谱感知的效率,同时减小了认知用户与授权用户的频谱冲撞概率。

关键词：卫星通信认知无线电频谱感知频谱分配冲撞概率

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航空自组网单、双向航路连通性研究

上海交通大学学报 2012年第4期46卷 624-629页

作者：郑博张衡阳孙鹏黄国策空军工程大学电讯工程学院中国人民解放军93962部队

针对目前海洋空域中的航空自组网存在节点密度较小、连通概率较低的状况,提出了一种容延容断网络(DTN)的存储-运载-转发策略.从理论上分别推导出航空自组网中单、双向航路连通概率的数学表达式,并通过仿真实验验证了理论计算结果的正确... 详细信息

针对目前海洋空域中的航空自组网存在节点密度较小、连通概率较低的状况,提出了一种容延容断网络(DTN)的存储-运载-转发策略.从理论上分别推导出航空自组网中单、双向航路连通概率的数学表达式,并通过仿真实验验证了理论计算结果的正确性.进一步根据东亚和北美地区之间的实际航班数据仿真计算了北太平洋航路上航空自组网的连通概率.通过具体实例,分析了存储-运载-转发策略的有效性.结果表明,在航空自组网中,针对航班密度小的情况,采用该策略可以显著提高网络连通性.

关键词：航空自组网连通性飞行器容延容断网络存储-运载-转发

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蜂群无人机自组网多优先级自适应退避算法

北京航空航天大学学报 2019年第2期45卷 325-332页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参... 详细信息

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参数自适应实时更新各优先级竞争窗口(CW)长度,从而使每次退避的竞争窗口可快速收敛到最佳状态,并实现了多业务区分服务,得到了最优的系统性能。通过建立不同优先级退避过程的三维Markov链模型求解得到了饱和吞吐量下的最优竞争窗自适应因子,并且理论推导了系统吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,所提算法在重负载时能够实现多优先级区分服务并有效提高系统的吞吐量性能,相比区分业务优先级的自适应退避(PAB)算法和支持QoS的自适应竞争窗口退避算法(Q-ABACW),性能均有较大提升。

关键词：蜂群无人机自组网(FANETs) 自适应退避区分优先级忙闲因子最优竞争窗口忙闲程度

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空中骨干网覆盖策略

通信学报 2018年第11期39卷 36-43页

作者：郑博张衡阳李勇程伟空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

将采用定向天线的高空长航时无人机(HALE-UAV, high-altitude long-durance unmanned aerial vehicle)和长方体形状的空中走廊作为研究对象,覆盖策略的基本思想是提取运动球顶椎体的不变覆盖区域——圆柱体,作为基本覆盖单元填充空中走... 详细信息

将采用定向天线的高空长航时无人机(HALE-UAV, high-altitude long-durance unmanned aerial vehicle)和长方体形状的空中走廊作为研究对象,覆盖策略的基本思想是提取运动球顶椎体的不变覆盖区域——圆柱体,作为基本覆盖单元填充空中走廊;总体目标是在满足圆柱体的高大于空中走廊高度的条件下,使用尽可能少的HALE-UAV。采用几何方法分析了HALE-UAV两种典型的运动轨道——圆形和三角形轨道,得到了圆柱体底面半径和高的数学表达式。通过最优化理论比较两种覆盖策略,得到了最优覆盖方案。研究结果表明,圆形轨道总体优于三角形轨道;最优方案是采用准静态浮空平台,次优方案是采用半径较小的圆形轨道,或边长较小的三角形轨道,同时单个轨道上布设一个HALE-UAV。

关键词：空中骨干网覆盖空中走廊高空长航时无人机圆柱体

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联合信道状态编码的基函数生成算法

空军工程大学学报（自然科学版） 2017年第6期18卷 89-94页

作者：赵玮刘立张衡阳郑博空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好... 详细信息

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明:该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。

关键词：变换域通信系统基函数频谱失配信道状态编码抗干扰

支持混合业务传输的蜂群无人机自组网多路访问控制协议

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兵工学报 2019年第4期40卷 820-828页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先... 详细信息

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先级采用多信道忙闲接入策略,根据阈值和信道占用度对未超时分组的接入权限实时控制,并通过基于信道忙闲感知的多优先级退避机制,为各优先级业务提供了QoS保障能力。进一步综合运用排队理论、Markov建模、离散Laplace变换推导出了系统各项性能的数学表达式和各优先级业务信道接入阈值。仿真结果表明,该协议在重负载下能够有效保障高优先级业务低时延( 99%)的QoS需求及稳定的系统容量(> 10 Mbit/s),性能优于区分优先级自适应抖动的多信道MAC协议和基于传输时隙分配和即时访问的混合MAC协议。

关键词：蜂群无人机混合业务信道占用度阈值多路访部控制协议自组网退避